工业机器人高效为什么不能推广

❶ 现代工业机器人这么火，但为什么工厂不普及机器人代替产线工人

人工智能这个词，在这两年以来是十分的火爆。国家出台政策，加大人力物力的投入，大力发展人工智能。把人工智能应用到制造领域，上国内外很多人工智能研发公司的发力方向。也加大了这方面的研发投入，力求在人工智能领域分得一杯羹。人工智能在机器人应用方面是应用非常广泛的。把人工智能与机器人相结合。目前应用最广的就是工厂产线上的机械臂，能够代替一些有规律性操作的动作。这样可以完全代替一些重复操作的操作工人。既然工业机器人的概念这么火。可为什么只有少数的一些大工厂部署了工业机器人呢。

这样不仅投入的成本高，而且增加了维护的难度。这样完全是增加了自己的烦恼，毕竟机器人是一个新兴的东西，对一些大型制造业企业来说，确实是可以提高效率，增加产品的精度，提高了产品的良率。对于一些中小型企业来说，这些需求就没有那么明显了。

❷ 简单讲一下我国工业机器人能够快速发展的因素有哪些

工业机器人是智能制造的重要一环，想要成就中国高端智能制造业就要注重机器人产业的发展。国产机器人的自主创新能力不强，关键零部件需要依赖进口等问题严重制约了我国智能制造的发展，提升机器人产品的质量，是引领机器人产业创新高端发展的重心。那么怎样才能有效地提升国产机器人质量呢。

❸ 工业机器人优劣如何判断，有哪些基本法则@《控制与传动》杂志

随着人口红利逐步消失，我国已成为全球最大的工业机器人市场。根据工信部消息，到2020年，我国将形成较为完整的工业机器人产业体系，高端市场占有率达到45%以上。目前，中国工业机器人的使用主要集中在汽车工业和电子电气工业、弧焊机器人、点焊机器人、搬运机器人等在生产中被大量采用。
下面我们将从技术角度，谈谈工业机器人当前的优劣势。
1.通用性
工业机器人可编程，支持多自由度运动，因此应用较灵活。虽然不及人类，但相对于很多工业自动化常见的专机(专为一类工业应用或一家客户定制的机电集成方案)，工业机器人还是灵活多了。工业应用改动不太大时，是可以通过机器人重新编程来满足新的需求，而无需在硬件上再做大量投资。但相应的，它的相对不足会是效率。毕竟专机是为一个应用定制的，因此虽牺牲通用性但实现了效率优化，在产量这个客户非常关心的指标上能完成地很好。
2.机电性能
工业机器人普遍能达到低于0.1毫米的运动精度(指重复运动到点精度)，抓取重达一吨的物体，伸展也可达三四米。这样的性能虽不一定能轻易完成苹果手机上一些“疯狂”的加工要求，但对绝大部分的工业应用来说，是足以圆满完成任务。随着机器人的性能逐渐提升，以前一些不可能的任务也变得可行起来(如激光焊接或切割，曾需要专门的高精度设备来指导激光的走向，但随着机器人精度的提升，现在也变得可依赖机器人本身的准确运动来代替了)。但相比传统高端设备，如高精度数控机床，激光校准设备，或特殊环境(高温或特低温)设备等，工业机器人尚力不能及。
3.人机合作
传统的工业机器人是关在笼子里工作的，因为它实在危险(想象一个抓着几十或几百公斤的家伙以四米每秒的速度甩着，谁也不想靠近吧)。主要原因是一般机器人，基于成本与技术的考虑，不会集成额外的传感器去感知外部的特殊情况(如突然有人触碰)，它只会“傻傻”得照着人类编好的程序日复一日的动着，除非有外部信号告诉它停止。所以常见的方案就是为机器人配备笼子，当笼子门打开时，机器人收到信号便自动暂停。对安全的考虑，自然给机器人集成带来了很多额外的成本，笼子可能并不贵，但毕竟要为此仔细考虑产线排布，增加产线面积，改变人机合作方式等，从而影响生产效率。所以最近比较受关注的工业机器人都以能安全地和人一起工作“为荣”，如RethinkRobotics的Baxter，UniversalRobots的PR系列，以及很多传统工业机器人巨头(ABB，kuka，Yaskawa等)的半概念半成品的机器人。而从产业需求看来，已通过传统工业机器人解决了对精度速度重量等自动化需求后，也的确是时候开始满足人机安全合作了。
4.易用性
传统机器人的工作本质就是不断地走一个个的路径点，同时接收或设置外围的I/O信号(老和其他设置如夹具，输送线等合作)。而指导机器人这么做得过程，就是机器人编程。几乎每一家领先公司都有自家的编程语言和环境，从而需要机器人操作者参加学习培训。当机器人适用范围增广后，这个成本开始显现了。
这些厂商是有理由维护自家的编程环境的，一来工业机器人四十年前就开始规模化做了，那时还没有什么面向对象等现在广为熟知普遍认同的主流先进编程理念，二来萌芽阶段自家技术难免会和竞争对手不同，维护一个编程方式也无可厚非，三来因为他们的大客户往往也是传统的工业大客户，如大汽车厂商，这些客户求稳，自然不希望你机器人过几年就赶个热潮变换编程方式，搞得他们还得扔掉几十年的经验，重新花大钱培训学习。
当然在业界，大家早已思考编程可否做的直观简单些，但在传统厂家中除了一次次地概念性的展示外(如利用外骨骼，3D图像，虚拟现实，iPhone等等)，一直没什么商业实用进展，以至于大家再听到“简易编程”等关键词都想吐了。
但庆幸地还是有后来者敢于挑战，也从零开始做出成就，并成为被认可的卖点。对，说的就是RethinkRobotics和UniversalRobots!这也鲜活地论证了创新者窘境里为什么颠覆性技术往往不会在领先企业中成功(尽管他们有足够的资源)，却总是被后来挑战者发扬光大。因为领先者在颠覆性技术上每走远一步，就往往离自己的铁饭碗远离一步，内外部阻力都很大!
不管怎么，机器人的易用性开始得到重视，如何能让人不经任何(或过多)培训，就能像玩iPhone一样很快玩转机器人，已经变成大厂商们开始大力投资的方向来。
5.成本
机器人的成本从小型号的几万RMB到大型的上百万RMB都有。这个成本自然低于高端专业制造设备，但也可能会高于国内小集成商们拼凑出的自动化方案来。但从一直来西方工业界及近几年国内制造业对机器人的欢迎程度看来，说明机器人自动化的经济优势普遍到了一个临界点，超过了其他替代方案(人工，或专机)，看来这个成本还是值得的。
其实要走传统机器人的老路，那硬件成本降低空间不大。工业机器人基本是一个开环的运动机构，靠的就是电机和齿轮箱的高精度配合。而大部分领先厂商的这些关键零部件都是从日本几家厂商那买的，(这也是国内公司自己制造的机器人，买同样的零部件，也不会便宜多少，因为日本厂商不会为了你这点量给多少折扣)。除非中国零部件制造商能静下心来，努力追赶上日本人的技术，从而以价格优势打破多年来的垄断，才能真正促进国内机器人厂商的发展。
另一个就是另辟蹊径，追求其他技术和市场。如RethinkRobotics当时甚至考虑用塑料的齿轮箱来降低成本，而通过视觉来弥补运动精度损失，就像人的眼睛来辅助手的精微操作一样。但毕竟不能一步登天，所以Baxter机器人暂时在精度和速度上完全无法与传统机器人相比，但在它能处理的物料抓放的应用中，却也足够了。也许随着Rethink的努力，会在硬件较差的情况下，通过软件的智能化弥补，来达到与传统工业机器人竞争的程度(那就是真颠覆这些传统大厂商了)。
6.智能性
之所以将智能型放在最后一点，因为相对现在市场对机器人的主流需求(即强，快，准)，它暂时还不是最迫切的。这也体现了传统工业机器人的优势(任劳任怨，保质保量，是个“干活”的好手)和不足(但很“笨”，老得让人教)。但不代表智能型不重要，相反企业已经开始做技术投资了。比如怎么让机器人更好的理解人的指挥意图，相对自主的去理解并规划任务，而不需一个点一个点得让人告诉它怎么走;如何让机器人在外围环境发生变化下(光线变暗影响图像识别，传送带上物品有损坏需要特殊处理)自动适应;如何通过触觉视觉听觉等感知判断零部件的装配质量，等等。
这方面美国人做的比较好(当然他们也是避实击虚，因为传统工业机器人硬件上的技术和市场已基本被日本欧洲企业统治)，ROSInstrial，RethinkRobotics等都在做有领先的尝试。
7.人才匮乏
工业机器人顺应时代发展，行业前景广阔，然而，该领域人才供需失衡的矛盾正日益凸显。一方面是机器人厂商、系统集成商以及汽车加工制造业求贤若渴，另一方面是人才供给不足，难以满足企业用人需求。
究其原因，主要是相对近年来国内机器人产业所表现出来的爆发性发展态势，高校、职校等培训机构的课程设置仍然滞后，尽管一些机器人厂商提供相关培训，却存在品牌针对性过强，推广力度不足、配套设施不足以及培训网点有限等短板，难以达成系统的教学流程，尚不能与全国各地求学者的需要很好地契合，导致众多有志投身机器人行业者求学无门。（以上内容来自中国传动网）

❹ 现阶段工业机器人 存在哪些问题

现阶段在应用机器人技术时主要面临着四大问题。

第一，运动性问题。机器人操作的性比不上人工操作，其实运动性问题，从技术上看就是如何实现工业机器人运动学建模与求解。

第二，作业平稳性问题。理论上机器人的关节是一个点，实际上机器人的关节有间隙，所以这需要考虑运动副间隙影响下的机器人平稳作业问题。

❺ 如何应对2016年中国工业机器人行业的变化和挑战

展望2016年，我国机器人产业发展机遇与挑战并存，既有新一轮技术革命与产业变革深入影响、工业经济转型升级步伐加快，经济发展内生动力逐渐增强，多种利好政策不断落实等有利因素，也有国际不稳定因素增加、国内经济下行压力较大、对外贸易形势较为严峻、企业融资环境较差等不利因素。

前瞻产业研究院《2016-2021年中国工业机器人行业产销需求预测与转型升级分析报告》指出：2015年，面对复杂的国内外形势，我国机器人产业实现健康、快速发展，市场规模进一步扩大，应用领域和区域进一步扩展，自主品牌不断发展壮大。展望2016年，我国机器人产业发展机遇与挑战并存，既有新一轮技术革命与产业变革深入影响、工业经济转型升级步伐加快，经济发展内生动力逐渐增强，多种利好政策不断落实等有利因素，也有国际不稳定因素增加、国内经济下行压力较大、对外贸易形势较为严峻、企业融资环境较差等不利因素。

一、对2016年形势的基本判断

(一)全球机器人需求继续保持增长

2015年以来，国际经济形势不容乐观，全球经济复苏缓慢，地缘政治及突发事件风险上升。但随着新一轮科技革命和产业变革的孕育兴起，以信息技术与制造技术融合为核心的智能制造、数字制造、网络制造等新型制造模式正在加快发展，发达工业国家和地区均高度重视机器人产业发展，将机器人产业上升为国家战略，以上因素使得全球机器人产业保持快速发展，其中亚洲市场反应尤为活跃。据国际机器人联合会统计，2014年全球工业机器人销量为22.5万台，比2013年增长27%，其中亚洲销量约占2/3，中国、韩国、日本、美国和德国五大市场的销量占全球工业机器人总销量的75%左右。2005-2014近10年间，全球新装工业机器人年均增速约为14%。

预计2016年，发达国家经济复苏动力将增强，新兴经济体发展前景有望改善，全球机器人需求有望继续保持较快增长。其中工业机器人同比增长预计约为15%，美洲和欧洲增长约6%，亚洲/澳大利亚增长约16%。专用服务机器人销量前两位预计依然是国防机器人和挤牛奶机器人，这两种机器人约占服务机器人销量的一半。用于个人/家用的服务机器人预计会售出800万台，且以吸尘、割草、擦窗等家政机器人以及娱乐休闲机器人为主。

(二)我国工业机器人市场规模快速扩大

2015年以来，我国经济下行压力进一步加大，企业面临超出预期的困难和挑战。受国内外经济的综合影响，同时随着我国劳动力成本的快速上涨，人口红利逐渐消失，工业企业对包括工业机器人在内的自动化、智能化装备需求快速上升。我国机器人产业实现健康、快速发展，2014年我国工业机器人新安装量达到5.7万台，约占全球销量的1/4，同比增长55%，保有量增长至19万台。

预计2016年，我国机器人产业仍将面临较为复杂的发展形势，但随着国内“稳增长”政策效果的进一步显现，工业经济转型升级步伐加快，经济发展内生动力逐渐增强，多地亟需进行产业结构调整和改善生态环境，我国工业机器人新安装量有望继续保持较快速度增长，同比增长率预计为30%。

(三)自主品牌机器人不断发展壮大

2015年以来，随着《中国制造2025》及其重点领域技术路线图的发布和国家发改会等三部委《智能制造装备创新发展工程实施方案》的出台，以及工业和信息化部《智能制造试点示范专项行动》等政策的实施，自主品牌机器人发展壮大步伐加快。一是工业机器人发展迅速。以新松机器人公司为例，2015年1-7月，公司已实现生产、销售机器人1800余台套，实现产值约28亿元。预计2015年将销售机器人3500余台套，可实现销售收入50亿元以上。二是自主品牌服务机器人开始发力。一是清洁机器人销量猛增，2015年“双十一”科沃斯销量达到3.15亿，扫地机器人地宝朵朵单品销量达到1亿，是家庭服务机器人行业的一个重大突破;二是自平衡车发展加速，2014年国内平衡车市场销售额约10亿元。目前国内平衡车市场已经有Ninebot、i-ROBOT、风行者、易步科技、乐行等品牌。三是机器人零部件国产化加速。广州数控开发出一系列驱动器和伺服电机产品，打破了工业机器人驱动器和伺服电机被国外垄断的局面。武汉奋进机器人公司实现了运动控制器和精密减速机等关键零部件自主化生产。

预计2016年，随着《战略性新兴产业“十三五”发展规划》、《机器人产业“十三五”发展规划》、新的促进产业结构调整和的智能制造政策的酝酿出台，制造业、家政、医疗健康、娱乐教育、公共安全事件处理等方面对机器人的需求量会不断增长，机器人产业将迎来新的巨大的发展空间，自主品牌机器人将进一步发展壮大。

(四)应用领域继续不断延伸

2015年以来，一方面国家层面出台的《工业和信息化部关于推进工业机器人产业发展的指导意见》、《原材料工业两化深度融合推进计划(2015-2018)》、《民爆安全生产少(无)人化专项工程实施方案》等相关政策不断推进落实，另一方面地方政府也出台相关推进举措。例如广东提出以智能制造为抓手推动信息化与工业化融合，积极实施“设备换人”和“生产线与生产系统”改造工程，并在全省培育十大智能制造示范基地，大力发展机器人产业。佛山推动工业机器人在汽车制造、陶瓷家电、机械装备以及金属材料加工等行业领域的应用。安徽省推广工业机器人在汽车、家电、工程机械、船舶制造等行业的应用。工业机器人的应用领域从目前的汽车、电子、金属制品、橡胶塑料等行业，逐渐延伸到纺织、物流、国防军工、民爆、制药、半导体、食品、原材料等行业。

预计2016年，随着关键岗位机器人替代工程、安全生产(无)人化专项工程和新的应用示范政策的不断落实，工业机器人的应用领域将有望延伸到劳动强度大的纺织、物流行业，危险程度高的国防军工、民爆行业，对产品生产环境洁净度要求高的制药、半导体、食品等行业，和危害人类健康的陶瓷、制砖等行业。

(五)应用区域继续不断扩展

2015年以来，由于工业基础、企业意愿等因素，工业机器人应用区域主要集中在广东、江苏、上海、北京等地，其工业机器人的拥有量占全国的一半以上。

预计2016年，随着我国西部开发、东北振兴、中部崛起、东部率先的区域发展总体战略的加快落实，中、西部工业机器人使用量也将不断增长，长三角、珠三角等高端制造业集中区域也将会更多地使用工业机器人。

二、需要关注的几个问题

(一)产品以低端为主

进入2016年，我国机器人产业仍然存在总体技术与国外先进水平差距较大的问题。国产工业机器人以低端产品为主的局面仍然难以扭转，主要生产搬运和上下料机器人，大多为三轴和四轴机器人，应用于汽车制造、焊接等高端行业领域的六轴或以上高端工业机器人市场主要被日本和欧美企业占据，国产六轴工业机器人占全国工业机器人新装机量不足10%。

(二)自主创新能力弱

进入2016年，缺乏核心及关键技术的原创性成果和创新理念，缺乏面向企业及市场需求的问题依然突出。工业机器人的高可靠性基础功能部件、产品设计、材料与工艺、主机批量生产、系统集成水平等方面技术都与发达国家存在较大差距。精密减速器、伺服电机、伺服驱动器、控制器等高可靠性基础功能部件方面的技术差距尤为突出，长期依赖进口。服务机器人的精确控制、多传感器信息融合及智能控制、精密减速器和伺服驱动器等核心部件、加工装配工艺等方面技术与国外先进产品存在较大差距。

(三)企业成本压力大

进入2016年，核心部件长期依赖进口的局面依然难以改变，企业成本压力大。2015年，约75%的精密减速器由日本进口，主要供应商是哈默纳科、纳博特斯克和住友公司等;伺服电机和驱动超过80%依赖进口，主要来自日本、欧美和中国台湾地区。关键零部件大量依赖进口，导致国内企业生产成本压力大，比之于外企，国内企业要以高出近4倍的价格购买减速器，以近2倍的价格购买伺服驱动器。

(四)自主品牌认可度不高

进入2016年，我国机器人市场由外企主导的局面仍将继续，自主品牌亟需发展壮大。由于用户企业已经习惯使用国外品牌，特别是使用量最大、对设备品质要求最高的汽车和电子工业，导致自主品牌的本体和零部件产品不能尽快投入市场，甚至有成功应用经验的产品也难以实现推广应用。其次，我国工业机器人生产企业规模普遍偏小。其中，九成企业规模在1亿元以下，即使龙头企业沈阳新松2014年销售收入达到了15.2亿元，但与安川、发那科、库卡等销售收入均超过百亿元人民币的外企来比，仍然偏小。再次，来自国外产品的竞争激烈。2014年国产工业机器人在我国销量为1.7万台，在市场总额中占比不到30%。外资企业积极扩产，并且从整机组装深入到关键部件生产。比如，abb、安川等均已在我国建立了生产基地;2015年日本纳博特斯克株式会社与上海机电联合投资，落户武进高新区，计划2016年底投产，年产20万台精密减速机。

(五)行业标准有待进一步规范

2015年，国家发展和改革委员会为提升我国自主品牌工业机器人技术水平和核心竞争力，进一步推动我国机器人产业行业标准和规范认证工作，在产业振兴和技术改造专项项目中设立了“工业机器人第三方检验检测能力建设——国家级机器人检测与评定中心(简称国评中心)”专项，把中心总部设在上海，并在广州、重庆、沈阳、芜湖和北京设立分中心。

进入2016年，随着国评中心和其他部门在标准规范制定、检测认证实施等方面工作的不断推进，我国在机器人方面缺乏行业标准和认证规范的局面有望得到改善，企业在设计产品时的物理安全、功能安全、信息安全等规范指标有望得到统一，有望促进国产机器人产品质量的提升。

三、应采取的对策建议

(一)完善政策扶持体系

一是在资金、税收、产品销售补贴等方面出台相应的扶持政策，提高国产工业机器人使用率。落实生产企业税收优惠政策;扩充《首台(套)重大技术装备推广应用指导目录》，以促进自主品牌工业机器人的研发和应用。二是研究制定行业应用指导政策。例如，对于一些有毒、有害、存在危险的工作岗位，必须以机器人代替人工;对于高温、高噪声等环境恶劣的工作岗位，鼓励以机器人代替人工。允许成立租赁公司促进小企业对于机器人的使用。三是鼓励金融资本、风险投资及民间资本参与机器人产业，支持符合条件的企业在海外资本市场直接融资。

(二)加大技术研发力度

一是加快技术研发，突破产业技术瓶颈。二是针对应用需求，开展工业机器人全生命周期可靠性和制造工艺技术研究，攻克关键零部件技术并实现产业化。三是充分利用和整合现有资源，继续推进研发平台、应用验证平台和整机及关键部件检测中心的建设工作。四是建设人工智能、感知、识别、驱动和控制等下一代技术研发平台，同时关注没有被现有机器人技术体系所纳入的如能源、大数据、安全和材料等领域的技术创新。

(三)深入开展示范应用

一是围绕加快发展我国智能制造的需求，推动典型应用示范工程，在汽车、电子、纺织、物流、国防军工、民爆、制药、半导体、食品等行业开展自主品牌工业机器人的应用示范。二是推进减速器、控制器、伺服电机及驱动器、传感器等关键零部件的产业化示范应用。

(四)集中突破重点产品

一是以市场需求为导向，集中主要的技术力量和资金，重点突破面向汽车、电子等高端应用领域的2-3种工业机器人，掌握总体技术，并形成规模应用，进而带动我国工业机器人相关零部件生产企业的发展。二是根据客户多样化的需求特点，选择细分市场推出一些性价比高的产品，逐步抢占国内中小企业用户市场。

(五)加快制定行业发展规划和标准

一是加快制定行业发展规划，明确发展重点，规划产业布局和发展步骤，指导全国机器人产业健康有序地发展，形成以主机企业、系统集成企业和零部件及产业服务企业协同发展的全产业链体系。二是加强顶层设计，制定行业标准和关键技术标准，以及产品标准和相关应用标准。

(六)加强人才队伍建设

一是切实推进产学研一体化人才培养模式，建立校企联合培养人才的新机制。依托中科院等知名研究机构，通过实施大型合作项目，联合企业培养出从研发、生产、维护到系统集成的多层次技术人才。二是运用职业培训、职业资格制度，通过实际项目锻炼来培育人才。三是加强高层次人才引进，吸引海外留学人员回国创新创业。